Por que os trópicos sustentam tanta diversidade? Essa é a pergunta principal que motivou este trabalho. Uma das frentes para contribuir ao entendimento deste fenômeno é estudar a origem da diversidade. Diversas hipóteses de diversificação existem, e existe também uma acalorada discussão no campo de estudo que busca testar essas diferentes hipóteses. Uma das hipóteses mais conhecida, se também não a mais polêmica, é a Hipótese de Refúgios. O objetivo deste trabalho foi, portanto, testar a Hipótese de Refúgios na Floresta Atlântica através de um estudo de caso. Para tanto, inicialmente os padrões de distribuição morfológica e genética do marsupial Didelphis aurita Wied, 1826 foram investigados através do método de quadrantes. As medidas cranianas revelaram uma correlação longitudinal para fêmeas, mas ausência de associação geográfica na variação do crânio dos machos. Entretanto, complementarmente, outro critério foi utilizado. Através de uma Análise de Componentes Principais sobre a variação da latitude e longitude resumiu-se a variação geográfica em apenas uma variável. Esta acaba se refletindo em uma diagonal da latitude e longitude, que acompanha a própria distribuição da Floresta Atlântica na costa brasileira. Agora, os grupos são formados se apresentam diferenças significativas ao longo desta diagonal, permitindo que populações biológicas distintas, mas próximas geograficamente, sejam separadas. Assim, verificou-se que a associação longitudinal das fêmeas provém basicamente da diferenciação das populações da Bahia, e mais, isso também afeta os machos. Contudo, o sinal não aparece através do outro critério devido ao fato de machos também apresentarem diferenciações em menor escala dentro da distribuição ao sul da Bahia, possivelmente devido à presença do ecótone entre a Floresta Atlântica e o cerrado latu sensu. Por usa vez, os dados genéticos como explorados através da variação geográfica do marcador mitocondrial citocromo B, revelaram que também existe uma associação com a longitude, e novamente, ela provém principalmente da diferenciação dos extremos da distribuição. Aqui, não só a mesma quebra na Bahia aparece, mas também uma outra quebra mais ao norte, de indivíduos provenientes de Alagoas. Tanto para os dados morfológicos quanto para os moleculares, demonstrou-se que há isolamento por distância no gambá, entretanto, toda a distribuição ao sul da Bahia se comporta como uma grande população panmítica. Essa ausência de estruturação geográfica, também aparente em análises de diferenciação (Fst), unidas aos testes de neutralidade (D de Tajima e F de Fu) negativos e significativos, que dão sinal de expansão demográfica recente mostram, juntos, as assinaturas esperadas pela Hipótese de Refúgios. Contudo, a divergência entre as populações deste sul datam de aproximadamente 140.000≅60.000 anos, o que não pode ser atribuída como sendo reflexo do último interglacial, esperado em cerca de 20.000 anos. Explorando mais a fundo as análises de Fst e os testes de neutralidade, revelou-se que suas estimativas são altamente influenciadas por desbalanço no tamanho de amostras, assim como baixa representatividade e agrupamentos inadequados que unem populações biológicas distintas. Os aparentes sinais de refúgios obtidos foram, portanto, artefato de três população bem amostradas no Rio de Janeiro. Sendo assim, não se pode atribuir esta hipótese como tendo criado diversidade dentro da espécie D. aurita. / How can the tropics present such diversity? This question lies at the very core of this work. While for the origins of diversity, numerous hypotheses have been put forward over time, the pursuit of empirical proofs for them is almost as old as the hypotheses themselves. One of the better known such hypothesis, and at the same time one of the most controversial, is the Refugee Hypothesis. In this context, the main goal of this thesis has been to test the Refugee Hypothesis in the Atlantic Forest by means of a study case. Initially, the morphologic and genetic distribution patterns of Didelphis aurita Wied, 1826 marsupial have been investigated using the grids method. Cranial measurements revealed a longitudinal correlation for the females and, at the same time, the absence of any geographic correlation in the variation of male skulls. By means of a Principal Component Analysis, the latitudinal and longitudinal variations have been reduced to a geographical variation dependent on one variable only _ a diagonal that follows the extension of the Atlantic Forest along the Brazilian coast. Groups have been formed if they presented significant differences along this diagonal, thus allowing distinct, but geographically close populations, to be differentiated. It could hereby be proven that the longitudinal correlation for females reflects mainly the differentiation between populations from Bahia state, and even more, that this differentiation affects the males as well. The signature does not appear in the grid criterium for the males since they also present lower levels of differentiation in the south of Bahia, possibly due to the presence of the ecotone of the Atlantic Forest with the cerrado latu sensu biome. There is, nevertheless, a break in Bahia for both males and females. As for the geographic variation of the molecular mitochondrial marker cytochrome B, it also presented a longitudinal variation, and a clear differentiation between the two extremes of the analyzed distribution. Here, not only a similar break could be seen in Bahia, but another one further north in the specimens from Alagoas state. For both the morphological and the molecular data, while there is isolation by distance effect for the opossum, all the distribution south of Bahia behaves as a large panmitic population. This lack of geographical structuring, also apparent in differentiation analyzes (Fst), together with neutrality tests (Tajima\'s D and Fu\'s F) which point towards recent geographic expansion, show the signatures expected by the Refugee Hypothesis. Since, however, the data indicates that the divergence of southern populations occurred approximately 140,000≅60,000 years ago, the diversification cannot be due to the last inter-glacial period from 20,000 years ago. To understand this seeming contradiction, further in-depth investigations of the Fst analyzes and the neutrality tests revealed that the estimations had been highly influenced by the heterogeneity in the number of samples, as well as by the low representability of some localities and also inadequate grouping of specimens, which mixed distinct biological populations. The apparent refugee signatures have thus been the misleading consequence of three well-sampled populations from Rio de Janeiro state. Therefore, the Refugee Hypothesis cannot be regarded as an explanation for the existing diversity of the species D. aurita.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-18032009-183544 |
| Date | 12 December 2008 |
| Creators | Leila Teruko Shirai |
| Contributors | Gabriel Henrique Marroig Zambonato, Leonora Pires Costa, Mario de Vivo |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências Biológicas (Biologia Genética), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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